Kako izravno reciklirati baterije? Za početak, trebale bi izgledati poput božićnih krekera

Dosad se eksperimentima izravnog recikliranja izvuklo samo nekoliko desetaka grama katodnog praha. No postoje ideje kako ovaj način zbrinjavanja baterija učiniti ekonomski održivim 

Mladen Smrekar ponedjeljak, 24. svibnja 2021. u 13:15

Što s baterijama kad im završi njihov životni vijek? Završe li na odlagalištu otpada, ispuštat će toksine, uključujući teške metale. S druge strane, recikliranje baterije može biti opasan posao; jedan krivi potez i dolazi do kratkog spoja, sagorijevanja i ispuštanja otrovnih para.

Baterije se uvelike razlikuju u kemiji i konstrukciji, što otežava stvaranje učinkovitih sustava recikliranja. Uz to, prilikom izrade betarija koriste se čvrsta ljepila, zbog čega se teško rastavljaju. Proizvođačima je stoga jeftinije kupiti svježe izvađene metale nego koristiti one reciklirane. 

Velik se novac ulaže u istraživanja kojima je cilj recikliranje baterija. Američko Ministarstvo energetike (DOE) dosad je upumpalo oko 15 milijuna dolara u ReCell centar u koji bi se slijevale znanstvene studije iz raznih izvora. Britanci pak podržavaju projekt ReLiB koji objedinjuje rad više tamošnjih institucija. 

Dvije tehnike recikliranja

Baterije se obično definiraju metalima u katodi. Tri su glavne vrste: nikal-kobalt-aluminij, željezo-fosfat i nikal-mangan-kobalt. Prilikom reciklaže prvenstveno se ciljaju metali u katodi, poput kobalta i nikla, koji postižu visoke cijene. Litij i grafit prejeftini su da bi se njihovo recikliranje ekonomski isplatilo. 

Recikliranje se oslanja na dvije tehnike, pirometalurgiju i hidrometalurgiju, koje imaju svoje prednosti i nedostatke. U pirometalurgiji ne morate znati ni dizajn niti sastav baterije pa čak ni je li potpuno ispražnjena, ali je riječ o energetski intenzivnom procesu. Hidrometalurgija pak može izdvojiti materijale koji se lako dobivaju izgaranjem, ali uključuje ​​kemikalije koje predstavljaju zdravstveni rizik.

Istraživači stoga eksperimentiraju sa spojevima koji bi otapali određene baterijske metale, dok bi druge ostavljali u čvrstom obliku, čineći ih lakšima za oporavak. 

Za demontažu Nissanovog pravokutnog modula Leaf treba 2 sata
Za demontažu Nissanovog pravokutnog modula Leaf treba 2 sata

Ovi postupci proizvode opsežan otpad i emitiraju stakleničke plinove, pokazuju studije. Uz to, riječ je o poslovnom modelu neizvjesne budućnosti: oni koji recikliraju zarađuju na prodaji obnovljenog kobalta, dok istovremeno proizvođači baterija traže zamjenu za taj relativno skupi metal. 

Prednosti izravnog recikliranja

Ideal je izravno recikliranje koje bi smjesu katoda održalo netaknutom. U tom procesu prvo se vade elektroliti i usitnjavaju baterije. Zatim se vezivo uklanja toplinom ili otapalima, a anodni i katodni materijali odvajaju se flotacijom.

Dosad se eksperimentima izravnog recikliranja izvuklo samo nekoliko desetaka grama katodnog praha. No, istraživači američkog Nacionalnog laboratorija za obnovljivu energiju izradili su modele kako izravno recikliranje učiniti ne samo ekološki nego i ekonomski održivim. 

Za početak, baterije bi trebalo bolje označavati kako bi se prije recikliranja znalo imaju li katodni metali ikakvu vrijednost. Trebalo bi i ubrzati procese rastavljanja baterija. Za demontažu Nissanovog pravokutnog modula Leaf treba 2 sata. No, Tesline cilindrične baterije poznate su pak po gotovo neuništivom poliuretanskom cementu koji ih drži na okupu.

EV baterije dolaze u mnogim izvedbama, ali uglavnom dijele slične komponente
EV baterije dolaze u mnogim izvedbama, ali uglavnom dijele slične komponente

Nije toliki problem izraditi robote koji bi ubrzali rastavljanje baterije, ali ostaje problem ljepila koje se koristi za držanje anoda, katoda i drugih komponenata na mjestu. Trenutna otapala toliko su otrovna da je Europska unija ograničenja njihovu upotrebu, a američka Agencija za zaštitu okoliša lani je utvrdila da predstavljaju "nerazuman rizik" za radnike.

Baterije poput božićnih krekera

Istraživači nade polažu u baterije koje bi se lako rastvarale poput anglosaksonskih božićnih krekera koji lako pucaju kad ih se poteže za krajeve, otkrivajući slatkiš ili poruku. Primjer kako bi to trebalo izgledati je Blade; litij-ferofosfatna baterija kineske tvrtke BYD nema module, a ćelije se lako mogu ukloniti rukom, bez natezanja sa žicama i ljepilom.

Blade se pojavio nakon što je Kina 2018. proizvođače EV-a proglasila odgovornima za recikliranja baterija. Zemlja sada reciklira više litij-ionskih baterija od ostatka svijeta zajedno, koristeći uglavnom piro i hidrometalurške metode.

Ključno je pronaći odgovor na pitanje tko je odgovoran za recikliranje baterija, kupac ili proizvođač? Za učinkovito recikliranje baterija bit će potrebno više od tehnološkog napretka, tvrde stručnjaci. Visoki troškovi i razne zavrzlame oko prekograničnog prijevoza mogli bi obeshrabriti recikliranje.

Eksperimenti izravnog recikliranja dosad su dali nekoliko desetaka grama katodnog praha
Eksperimenti izravnog recikliranja dosad su dali nekoliko desetaka grama katodnog praha

Rješenje je, kažu, postavljanje centara za reciklažu na prava mjesta te integracija sustava recikliranja. Vremena za gubljenje nema, upozorava struka u članku koji objavljuje Science. Baterije koje je nemoguće otvoriti i reciklirati nikome neće donijeti ništa dobra.



Zvučnici uz koje zabava nikada ne prestaje

DALI Opticon 5 Black

51 - 32,000 Hz, 30 - 150W, 88.0 dB, 891 x 195 x 310 mm, 15.6 kg

8.099 9.589 kn Kupi

Novi dizajn stereo pojačala s zaslonom za jednostavnije korištenje

VINCENT SV-121

2x80W/8 Ohm, 2 x 130W/7 Ohm output, 20Hz, 90dB, 430 x 95 x 380mm, 10kg

3.999 kn 4.999 kn Kupi

Po mjeri i ukusu ljubitelja glazbe

MAGNAT HUMIDOR

75 / 150 watts, 90 dB, 34 – 50000 Hz, 140 x 245 x 258 mm, 4.5 kg

3.749 kn 4.299 kn Kupi